CVD法制备高纯钛中锆杂质的热力学分析

对化学蒸汽沉积法(CVD法)制备高纯钛及制备过程中锆的行为进行热力学分析。结果表明,在钛卤化温度条件下,杂质元素Zr能够在卤化区生成ZrI2、ZrI3和ZrI4,且更倾向于生成ZrI3和ZrI4。ZrI2、ZrI3和ZrI4不能在沉积区温度下分解,高纯钛中的锆不是通过卤化裂解而是由其它途径携入的。     

CVD法制备高纯钛过程中杂质铁的行为研究

研究了CVD法制备高纯钛过程中杂质铁的行为;通过对卤化亚铁的相关热力学计算,分析了卤化亚铁的合成与分解条件。研究结果表明,最佳卤化温度为800~1 000K,最佳裂解沉积温度为1 400~1 650K,在此温度范围内,不仅可高效生产高纯钛,还可有效抑制杂质铁带来的二次污染。     

CVD法制备高纯钛的工艺优化

采用正交试验研究了钛卤盐热裂解法生产高纯钛的工艺条件。结果表明,各因素对产率的影响程度依次为低温区(卤化源区)温度基底截面直径卤化剂用量高温区(热裂解区)温度。优化后的工艺参数为:卤化剂用量600g左右、基底截面直径6mm、低温区和高温区温度分别控制在200~700℃和1 100~1 300℃。在最优条件下获得的产品经电子束熔炼后,纯度可以达到99.998%。     

改进的热裂解法制备高纯钛的研究

对传统的以高价钛卤盐(TiI4)热裂解制备高纯钛的实验方法进行了改进,使用了低价钛卤盐(TiI2)的热裂解法制备4N高纯钛,使得卤化源区温度、热裂解区(又称沉积区)温度更为优越。并对卤化源区及沉积区温度、高价卤化物的生成、原料中杂质行为以及沉积区低价碘化物的蒸汽压等影响钛沉积速率的因素进行了分析。结果表明:炉内两区温度更易于控制,且可使钛卤盐保持较高的蒸汽压与转移速度,可以有效抑制部分杂质卤化物的转移分解,从而得到制备高纯钛较为理想的沉积速率。     

CVT法提纯钛的热力学分析

对CVT法制备纯钛的反应热力学及反应体系中卤化物蒸汽压对钛沉积速率影响进行了分析,得出了最佳卤化反应源区和沉积区温度控制范围,实验得出了Ti最大沉积速率时的钛卤化物蒸汽压。     

电解法制备高纯钛的研究

以海绵钛为可溶阳极,纯钛板为阴极,NaCl-KCl-TiClx混合熔盐作电解质,在900～980℃温度范围内进行熔盐电解,研究了加料温度、电解温度、可溶钛浓度以及阴极电流密度等因素对阴极产品杂质含量的影响。结果表明,在较高温度下加料并电解可获得杂质含量低的产品,通过控制可溶钛浓度和阴极电流密度可获得不同形貌和纯度的阴极产品。     

卤化法制备高纯钛过程中杂质Cr的行为研究

对卤化法制备高纯钛过程中杂质Cr的行为进行了热力学分析。实验条件下,在卤化源区(823～1023K),杂质Cr能与卤化剂反应,生成CrI2与CrI3;在沉积区(1373～1473K),CrI2不能分解,CrI3能够分解,杂质Cr主要来自于CrI3的分解携入。     

熔盐电解法制备高纯钛粉

以海绵钛作可溶阳极,纯钛板为阴极,NaCl-KCl-TiClx混合熔盐作电解质,在电解温度为900～980℃、阴极电流密度为0.1～0.6A/cm2、初始可溶钛浓度2%～8%的条件下,电解24h制备高纯钛粉,研究初始可溶钛浓度对钛粉中杂质元素含量的影响,以及电流密度和初始可溶钛浓度对电流效率及钛粉形貌的影响。结果表明,钛粉杂质含量完全达到高纯钛粉的标准,提高初始可溶钛浓度可降低杂质含量;在较高的阴极电流密度以及高的初始可溶钛浓度下电解效率较高;在阴极电流密度较高时钛粉为细小的树枝状晶体,而在阴极电流密度较低时得到较粗大均匀的结晶粉体。     

高钛渣氧化焙烧热力学分析

通过高钛渣高温氧化焙烧试验,研究焙烧前后物相结构转变与化学组成变化,并对高温氧化焙烧过程中高钛渣各组分的化学行为进行热力学讨论。结果表明:在1 000℃条件下氧化焙烧,黑钛石相与锐钛矿大部分发生晶型结构变化,转变为金红石型TiO2。探索高钛渣氧化焙烧的热力学规律,为火法处理高钛渣提供理论依据,对于改造传统处理高钛渣工艺具有重要的意义。     

含钛中碳钢中钛氧化物析出热力学分析

以含钛中碳钢为研究对象,从热力学的角度分析了含钛中碳钢中钛氧化物析出行为,结果表明:浇注温度为(1535±10)℃且钢中溶解氧含量大于0.003％(质量分数,余同)时,低钛中碳钢中的溶解Ti可与钢中的溶解氧反应生成Ti3O5、Ti2O3,生成TiO2、TiO夹杂的可能性较小;高钛中碳钢中的溶解Ti可与钢中的溶解氧反应生...     

化学气相沉积耐磨涂层TiN的温度选择

化学气相沉积(CVD)TiN涂层在模具上涂复3~10μm可使模具寿命提高3~4倍。本文研究指出:沉积温度对沉积速率、涂层硬度及对基体Cr12MoV硬度和尺寸都有影响。在950~1000℃间可以得到接近化学计量的TiN,其硬度Hv₁≈20000N/mm²,基体尺寸变化在万分之五以内。     

涡轮导叶化学气相沉积渗铝涂层研究

本文以某型航空发动机涡轮导叶为研究对象,采用化学气相沉积(CVD)方法制备了铝化物涂层,通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)分析渗铝涂层的显微形貌及化学构成,并就其对叶片尺寸、气体流量和力学性能产生的影响进行分析,采用1000℃, 100 h抗氧化性能试验研究了涂层的抗高温氧化性能。结果表明化学气相沉积铝涂层为外扩散型组织,流道面、内腔及气膜孔渗层区域涂层均匀完整,对基体材料起到较好的保护作用,渗铝涂层的尺寸效应对叶片影响较小,CVD热过程对叶片材料的力学性能无明显影响,涂层的抗氧化性能良好,1000℃, 100 h后氧化动力学曲线符合抛物线演变规律。     

硅薄膜的热丝法淀积

系统地研究了热丝化学气相沉积技术中沉积气压、气体流量、钨丝温度、衬底温度对硅薄膜的结构、生长速率和光率和光电性能的影响。通过优化各工艺参数，成功地制备出光暗电导比达１０＾４的非晶硅薄膜和晶粒尺寸达微米量级的晶相良好的多晶硅薄膜。     

卤化法生产高纯钛的工艺研究

对卤化法生产高纯钛的工艺条件进行了研究。通过正交试验分析,得出了卤化法生产高纯钛的最佳工艺条件：当卤化剂用量在500g左右,基底截面直径为6mm,低温区（卤化源区）和高温区（热裂解区）温度分别控制在700℃左右和1100～1200℃时,所得产品经电子束熔炼后,纯度可以达到99．998％。     

CVD温度对钽涂层组成、显微组织及形貌的影响

利用TaCl2-H2-HCl反应体系,采用冷壁式化学气相沉积法(CVD)在钼基体表面沉积钽涂层。通过X射线衍射仪、金像显微镜及扫描电镜等手段,对不同沉积温度下钽涂层的组成、组织及形貌进行了研究。结果表明:在1000～1300℃范围内,钽沉积层的相组成无变化,而对择优生长有一定影响;钽沉积层晶粒尺寸随沉积温度的升高而增大;钽沉积层表面颗粒呈金字塔形多面体且随沉积温度的升高而增大。     

化学气相沉积技术与材料制备

概述化学气相沉积技术是一般原理与技术，总结化学气相沉积技术在材料制备方面的发展与应用状况，着重介绍化学气相沉积技术在制备贵金属薄膜和涂层领域的最新进展。